Quelle  btree.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  linux/fs/hfs/btree.c
 *
 * Copyright (C) 2001
 * Brad Boyer (flar@allandria.com)
 * (C) 2003 Ardis Technologies <roman@ardistech.com>
 *
 * Handle opening/closing btree
 */

#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/log2.h>

#include "btree.h"

/* Get a reference to a B*Tree and do some initial checks */
struct hfs_btree *hfs_btree_open(struct super_block *sb, u32 id, btree_keycmp keycmp)
{
 struct hfs_btree *tree;
 struct hfs_btree_header_rec *head;
 struct address_space *mapping;
 struct folio *folio;
 struct buffer_head *bh;
 unsigned int size;
 u16 dblock;
 sector_t start_block;
 loff_t offset;

 tree = kzalloc(sizeof(*tree), GFP_KERNEL);
 if (!tree)
  return NULL;

 mutex_init(&tree->tree_lock);
 spin_lock_init(&tree->hash_lock);
 /* Set the correct compare function */
 tree->sb = sb;
 tree->cnid = id;
 tree->keycmp = keycmp;

 tree->inode = iget_locked(sb, id);
 if (!tree->inode)
  goto free_tree;
 BUG_ON(!(tree->inode->i_state & I_NEW));
 {
 struct hfs_mdb *mdb = HFS_SB(sb)->mdb;
 HFS_I(tree->inode)->flags = 0;
 mutex_init(&HFS_I(tree->inode)->extents_lock);
 switch (id) {
 case HFS_EXT_CNID:
  hfs_inode_read_fork(tree->inode, mdb->drXTExtRec, mdb->drXTFlSize,
        mdb->drXTFlSize, be32_to_cpu(mdb->drXTClpSiz));
  if (HFS_I(tree->inode)->alloc_blocks >
     HFS_I(tree->inode)->first_blocks) {
   pr_err("invalid btree extent records\n");
   unlock_new_inode(tree->inode);
   goto free_inode;
  }

  tree->inode->i_mapping->a_ops = &hfs_btree_aops;
  break;
 case HFS_CAT_CNID:
  hfs_inode_read_fork(tree->inode, mdb->drCTExtRec, mdb->drCTFlSize,
        mdb->drCTFlSize, be32_to_cpu(mdb->drCTClpSiz));

  if (!HFS_I(tree->inode)->first_blocks) {
   pr_err("invalid btree extent records (0 size)\n");
   unlock_new_inode(tree->inode);
   goto free_inode;
  }

  tree->inode->i_mapping->a_ops = &hfs_btree_aops;
  break;
 default:
  BUG();
 }
 }
 unlock_new_inode(tree->inode);

 mapping = tree->inode->i_mapping;
 folio = filemap_grab_folio(mapping, 0);
 if (IS_ERR(folio))
  goto free_inode;

 folio_zero_range(folio, 0, folio_size(folio));

 dblock = hfs_ext_find_block(HFS_I(tree->inode)->first_extents, 0);
 start_block = HFS_SB(sb)->fs_start + (dblock * HFS_SB(sb)->fs_div);

 size = folio_size(folio);
 offset = 0;
 while (size > 0) {
  size_t len;

  bh = sb_bread(sb, start_block);
  if (!bh) {
   pr_err("unable to read tree header\n");
   goto put_folio;
  }

  len = min_t(size_t, folio_size(folio), sb->s_blocksize);
  memcpy_to_folio(folio, offset, bh->b_data, sb->s_blocksize);

  brelse(bh);

  start_block++;
  offset += len;
  size -= len;
 }

 folio_mark_uptodate(folio);

 /* Load the header */
 head = (struct hfs_btree_header_rec *)(kmap_local_folio(folio, 0) +
            sizeof(struct hfs_bnode_desc));
 tree->root = be32_to_cpu(head->root);
 tree->leaf_count = be32_to_cpu(head->leaf_count);
 tree->leaf_head = be32_to_cpu(head->leaf_head);
 tree->leaf_tail = be32_to_cpu(head->leaf_tail);
 tree->node_count = be32_to_cpu(head->node_count);
 tree->free_nodes = be32_to_cpu(head->free_nodes);
 tree->attributes = be32_to_cpu(head->attributes);
 tree->node_size = be16_to_cpu(head->node_size);
 tree->max_key_len = be16_to_cpu(head->max_key_len);
 tree->depth = be16_to_cpu(head->depth);

 size = tree->node_size;
 if (!is_power_of_2(size))
  goto fail_folio;
 if (!tree->node_count)
  goto fail_folio;
 switch (id) {
 case HFS_EXT_CNID:
  if (tree->max_key_len != HFS_MAX_EXT_KEYLEN) {
   pr_err("invalid extent max_key_len %d\n",
          tree->max_key_len);
   goto fail_folio;
  }
  break;
 case HFS_CAT_CNID:
  if (tree->max_key_len != HFS_MAX_CAT_KEYLEN) {
   pr_err("invalid catalog max_key_len %d\n",
          tree->max_key_len);
   goto fail_folio;
  }
  break;
 default:
  BUG();
 }

 tree->node_size_shift = ffs(size) - 1;
 tree->pages_per_bnode = (tree->node_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;

 kunmap_local(head);
 folio_unlock(folio);
 folio_put(folio);
 return tree;

fail_folio:
 kunmap_local(head);
put_folio:
 folio_unlock(folio);
 folio_put(folio);
free_inode:
 tree->inode->i_mapping->a_ops = &hfs_aops;
 iput(tree->inode);
free_tree:
 kfree(tree);
 return NULL;
}

/* Release resources used by a btree */
void hfs_btree_close(struct hfs_btree *tree)
{
 struct hfs_bnode *node;
 int i;

 if (!tree)
  return;

 for (i = 0; i < NODE_HASH_SIZE; i++) {
  while ((node = tree->node_hash[i])) {
   tree->node_hash[i] = node->next_hash;
   if (atomic_read(&node->refcnt))
    pr_err("node %d:%d still has %d user(s)!\n",
           node->tree->cnid, node->this,
           atomic_read(&node->refcnt));
   hfs_bnode_free(node);
   tree->node_hash_cnt--;
  }
 }
 iput(tree->inode);
 kfree(tree);
}

void hfs_btree_write(struct hfs_btree *tree)
{
 struct hfs_btree_header_rec *head;
 struct hfs_bnode *node;
 struct page *page;

 node = hfs_bnode_find(tree, 0);
 if (IS_ERR(node))
  /* panic? */
  return;
 /* Load the header */
 page = node->page[0];
 head = (struct hfs_btree_header_rec *)(kmap_local_page(page) +
            sizeof(struct hfs_bnode_desc));

 head->root = cpu_to_be32(tree->root);
 head->leaf_count = cpu_to_be32(tree->leaf_count);
 head->leaf_head = cpu_to_be32(tree->leaf_head);
 head->leaf_tail = cpu_to_be32(tree->leaf_tail);
 head->node_count = cpu_to_be32(tree->node_count);
 head->free_nodes = cpu_to_be32(tree->free_nodes);
 head->attributes = cpu_to_be32(tree->attributes);
 head->depth = cpu_to_be16(tree->depth);

 kunmap_local(head);
 set_page_dirty(page);
 hfs_bnode_put(node);
}

static struct hfs_bnode *hfs_bmap_new_bmap(struct hfs_bnode *prev, u32 idx)
{
 struct hfs_btree *tree = prev->tree;
 struct hfs_bnode *node;
 struct hfs_bnode_desc desc;
 __be32 cnid;

 node = hfs_bnode_create(tree, idx);
 if (IS_ERR(node))
  return node;

 if (!tree->free_nodes)
  panic("FIXME!!!");
 tree->free_nodes--;
 prev->next = idx;
 cnid = cpu_to_be32(idx);
 hfs_bnode_write(prev, &cnid, offsetof(struct hfs_bnode_desc, next), 4);

 node->type = HFS_NODE_MAP;
 node->num_recs = 1;
 hfs_bnode_clear(node, 0, tree->node_size);
 desc.next = 0;
 desc.prev = 0;
 desc.type = HFS_NODE_MAP;
 desc.height = 0;
 desc.num_recs = cpu_to_be16(1);
 desc.reserved = 0;
 hfs_bnode_write(node, &desc, 0, sizeof(desc));
 hfs_bnode_write_u16(node, 14, 0x8000);
 hfs_bnode_write_u16(node, tree->node_size - 2, 14);
 hfs_bnode_write_u16(node, tree->node_size - 4, tree->node_size - 6);

 return node;
}

/* Make sure @tree has enough space for the @rsvd_nodes */
int hfs_bmap_reserve(struct hfs_btree *tree, int rsvd_nodes)
{
 struct inode *inode = tree->inode;
 u32 count;
 int res;

 while (tree->free_nodes < rsvd_nodes) {
  res = hfs_extend_file(inode);
  if (res)
   return res;
  HFS_I(inode)->phys_size = inode->i_size =
    (loff_t)HFS_I(inode)->alloc_blocks *
    HFS_SB(tree->sb)->alloc_blksz;
  HFS_I(inode)->fs_blocks = inode->i_size >>
       tree->sb->s_blocksize_bits;
  inode_set_bytes(inode, inode->i_size);
  count = inode->i_size >> tree->node_size_shift;
  tree->free_nodes += count - tree->node_count;
  tree->node_count = count;
 }
 return 0;
}

struct hfs_bnode *hfs_bmap_alloc(struct hfs_btree *tree)
{
 struct hfs_bnode *node, *next_node;
 struct page **pagep;
 u32 nidx, idx;
 unsigned off;
 u16 off16;
 u16 len;
 u8 *data, byte, m;
 int i, res;

 res = hfs_bmap_reserve(tree, 1);
 if (res)
  return ERR_PTR(res);

 nidx = 0;
 node = hfs_bnode_find(tree, nidx);
 if (IS_ERR(node))
  return node;
 len = hfs_brec_lenoff(node, 2, &off16);
 off = off16;

 off += node->page_offset;
 pagep = node->page + (off >> PAGE_SHIFT);
 data = kmap_local_page(*pagep);
 off &= ~PAGE_MASK;
 idx = 0;

 for (;;) {
  while (len) {
   byte = data[off];
   if (byte != 0xff) {
    for (m = 0x80, i = 0; i < 8; m >>= 1, i++) {
     if (!(byte & m)) {
      idx += i;
      data[off] |= m;
      set_page_dirty(*pagep);
      kunmap_local(data);
      tree->free_nodes--;
      mark_inode_dirty(tree->inode);
      hfs_bnode_put(node);
      return hfs_bnode_create(tree, idx);
     }
    }
   }
   if (++off >= PAGE_SIZE) {
    kunmap_local(data);
    data = kmap_local_page(*++pagep);
    off = 0;
   }
   idx += 8;
   len--;
  }
  kunmap_local(data);
  nidx = node->next;
  if (!nidx) {
   printk(KERN_DEBUG "create new bmap node...\n");
   next_node = hfs_bmap_new_bmap(node, idx);
  } else
   next_node = hfs_bnode_find(tree, nidx);
  hfs_bnode_put(node);
  if (IS_ERR(next_node))
   return next_node;
  node = next_node;

  len = hfs_brec_lenoff(node, 0, &off16);
  off = off16;
  off += node->page_offset;
  pagep = node->page + (off >> PAGE_SHIFT);
  data = kmap_local_page(*pagep);
  off &= ~PAGE_MASK;
 }
}

void hfs_bmap_free(struct hfs_bnode *node)
{
 struct hfs_btree *tree;
 struct page *page;
 u16 off, len;
 u32 nidx;
 u8 *data, byte, m;

 hfs_dbg(BNODE_MOD, "btree_free_node: %u\n", node->this);
 tree = node->tree;
 nidx = node->this;
 node = hfs_bnode_find(tree, 0);
 if (IS_ERR(node))
  return;
 len = hfs_brec_lenoff(node, 2, &off);
 while (nidx >= len * 8) {
  u32 i;

  nidx -= len * 8;
  i = node->next;
  if (!i) {
   /* panic */;
   pr_crit("unable to free bnode %u. bmap not found!\n",
    node->this);
   hfs_bnode_put(node);
   return;
  }
  hfs_bnode_put(node);
  node = hfs_bnode_find(tree, i);
  if (IS_ERR(node))
   return;
  if (node->type != HFS_NODE_MAP) {
   /* panic */;
   pr_crit("invalid bmap found! (%u,%d)\n",
    node->this, node->type);
   hfs_bnode_put(node);
   return;
  }
  len = hfs_brec_lenoff(node, 0, &off);
 }
 off += node->page_offset + nidx / 8;
 page = node->page[off >> PAGE_SHIFT];
 data = kmap_local_page(page);
 off &= ~PAGE_MASK;
 m = 1 << (~nidx & 7);
 byte = data[off];
 if (!(byte & m)) {
  pr_crit("trying to free free bnode %u(%d)\n",
   node->this, node->type);
  kunmap_local(data);
  hfs_bnode_put(node);
  return;
 }
 data[off] = byte & ~m;
 set_page_dirty(page);
 kunmap_local(data);
 hfs_bnode_put(node);
 tree->free_nodes++;
 mark_inode_dirty(tree->inode);
}